北大港水库蓄水水质的影响因素及水质改善措施

农业工程学现代农业科技2013年第24期北大港水库蓄水水质的影响因素及水质改善措施杨卫东程红朱庆J1l(-天津市北大港水库管理处，天津300270；天津市控制地面沉降工作办公室)摘要天津市北大港水库作为规划中南水北调东线的调蓄水库，为保证天津市城市生活用水和工业用水发挥了很大的作用。利用马圈闸和十号口门的氯化物等物质的动态监测数据，描述了北大港水库水质变化情况，详细分析了水库水质变化主要的影响因素，并具有针对性地提出了改善水库水质的控制措施，对今后保障北大港水库水质、改善城市用水质量具有重大的意义。关键词北大港水库；水质；影响因素；措施中图分类号X524文献标识码A文章编号1007—5739(2013)24—0230—02IIInuenceFactorsandImprovementMeasuresofWaterQualityinNorthPortWaterDiversionReservoirYANGWei—dongCHENGHongZHUQing-chuan(NorthPortWaterDiversionReservoirManagementOffieeofTianjinCity，Tianjin300270；TianjinGroundSubsidenceControlWorkOfice)AbstractTianjinNoahPortWaterDiversionReservoirasplanningtheregulatingreservoir，playsasignificantroleinensuringtheTianjinmunicipalandindustfialwater．UsingthedynamicmonitoringdataofchlorideandothersubstancesinMaquangateandthe10thgatetodescribewaterqua1itvchangeofNorthportwaterDiversionReservoir，influencefactorsofthewaterqualityinNorthPortWaterDiversionReservoirwereanalyzed．Improvementmeasuresofwaterqualitywereputforward，whichhadgreatsignificanceonthefutureprotectionofwaterqualityinNoahPortWaterDiversionReservoirandimprovementofurbanwaterquality．KeywordsNorthPortWaterDiversionReservoir；waterquality；influencefactors；measures1天津市北大港水库基本情况库水质较优，但是随着蓄存时间的不断增长，水中的COD1．1水库工程基本概况氯化物含量逐渐增大，且随时间的增长趋势越明显，水质状天津市北大港水库位于天津市东南部的大港区境内，况逐渐变差。经过一个蓄水周期，水库蓄水水质变化很大。地处海河流域的大清河水系独流减河下游右侧。水库占地面北大港水库进出水口一个周期水质监测结果见表1。积164km。蓄水面积150km，围堤总长54．511km，设计库表1北大港水库进出水口一个周期水质监测结果容5亿m。。兴利库容4．41亿m。以蓄供水为主，兼有防洪、灌溉、养殖等综合效益的大(2)型平原水库，是引黄济津的唯一蓄水水库，同时作为规划中南水北调东线的调蓄水库，为保证天津市城市生活用水和工业用水发挥了很大的作用。1．2工程水文地质由海岸和退海岸成陆低平淤泥组成，为以河砾黏土为3主要影响因素主的盐碱地貌。库区地质构造上位于沧东海河断裂带和渤3．1蒸发的影响海构造的三角地带，约在1km深的范围内均为新生代第四北大港水库蓄水面积达150km，水库蓄水为最大5亿m纪全新世Q4的松散沉积物。表层深约30m为滨海相最新时，水库平均蓄水深度为3．5m，属浅阔性平原水库，所处地沉积，主要为第一陆相层、第一海相层、第二陆相层，岩性主区年平均陆地蒸发量在1900mm以上，根据多年运行资料要为黏土、淤泥质黏土、淤泥质砂壤土及粉土。统计，推算水面蒸发量约0．93亿in。，水量损失巨大，蒸发弓1库区地层水文地质深度180m以上为河相沉积，地下水起水体污染物浓度增大[31。属于潜水，矿化度1500-2000m扎。180m以下，矿化度1300～3．2底泥释放严重1800mg／L，属微咸水。浅层地下水深埋1．5～2．0m，地下水矿北大港水库富存着浅层空隙咸水，土壤中盐分最大值化度较高，近海区为高浓度盐水。浅层地下水主要补给源为达3％。有机质含量达5％：库区土样含盐量为3000~18000大气降水、独流减河河水侧补给和库水的入渗补给，主要以mg／kg，有的区域甚至高达30000mg／kg。就COD来说，假设蒸发形式排泄．渤海沿岸附近地下水易受潮水影响n-2]。底泥释放率按照50mg／d-m计算，一年内底泥释放的COD1．3气候特点就达2737．5t／年。底泥释放对水质的影响起到决定性作用。属北温带半湿润大陆性季风气候，主要在7—9月降水，3-3蓄水深度对水质的影响多年平均降水量、平均蒸发量分别为533_3、1235．9mm，多水库蓄水为最大5亿m时，设计蓄水位为7．0m(大沽年平均气温11．1～12-3℃，年平均日照2294h，无霜期205～高程)，平均蓄水深度为3．5In。蓄水较浅的时候，可以使其209d，最大风速23m／s，6级风以上风速目数多年平均97d。能够充分接受光照，风浪对其的扰动明显，易升温，还可以2北大港水库的水质存在的问题促进水生植物的生长和植物的腐烂。因此，蓄水的深度对水从调查结果可以看出，该水库在引黄期间蓄水初期，水质的影响不容忽视。作者简介杨卫东(1981一)，男，天津人，工程师。研究方向：水利水电3．4水库蓄供水流场不合理对水质的影响．T-程。收稿日期2013—11-O1水库自流蓄水入库口——马圈闸位于水库西围堤28+ 杨卫东等：北大港水库蓄水水质的影响因素及水质改善措施200处，供水出口——十号口fq过船调节闸位于北围堤中部的水体很难自流排出，可清理平整库底，将低洼区相互连45+970处，马圈闸人流且十号口门过船调节闸出流时，库区通，并在十号口门过船调节闸前开挖南北向排成沟，水库管西北和东南部水域流速很小。如当马圈闸入流、十号口门过理单位可根据运用和水质变化情况制定库水储放周期，适船调节闸出流均为90m3／s，流场稳定后姚塘子扬水站和排时排成以改善水质[61。成闸处流速均为零，其临近水域平均流速为0．25cm／s。为水4．5加强库区管理库平均流速的1／2。水库库区大面积区域水体流通置换速杜绝水库渔业养殖户在库区挖沟堵埝，以保障水库水度慢，势必影响蓄水水质。流的通畅和余水外排。加强巡查和管理，防止库区渔业生产4改善北大港水库蓄水水质的对策和生活垃圾滞留库内，干库期间防止周边村民在库区种植4．1实施分库方案．加大水源库蓄水深度农作物以及其他可能影响蓄水水质的情况发生。为减小水库蓄水面积，对水库修建隔堤，一库分为两5结语库，对水源库增设防浪墙，使蓄水深度得到加大。水库蓄水北大港水库作为天津市引黄应急蓄供水和规划中南水深度的增加，可以有效减小因蒸发过大对水质造成的影响，北调东线的调蓄水库，对天津市城市居民和工业用水的供同时，长期的深水能抑制水生植物的生长，减少植物遗体腐给，乃至社会经济的发展起着重要作用。采取措施保证北大烂对水质的影响。港水库的蓄供水质量，意义重大。4．2结合隔堤建设。对库底进行清理6参考文献修建水库隔堤以水源库库底土作为土源。库底土的清[1】赵玉明，冯平．北大港水库水质管理运行问题的研究[D]．天津：天津大学建筑工程学院．2004．出可以改善水库库区底泥状况，原底泥中过多的氯化物、腐[2]赵文玉．天津滨海地区水库水质咸化机理分析及实验研究[D]．天津：烂物以及地上植物等影响水库水质的因素即随之消除。南开大学，2006．4．3合理设置水库进出水口[3]朱慧芳，高学平．北大港水库水质安全研究[D]．天津：天津大学建筑工程学院，2009．根据库区地形实际情况，合理设置水库进出水口，在水[4]彭焱梅，姜翠玲，张鹏，等．北大港水库分库后底泥盐渍化程度分析库隔堤的适当位置(如库区较低洼处)建东、西库连通闸，实叫．水电能源科学，2013，31(7)：133—135．现东、西之间水源的调配，使水库蓄供水流场通畅，减少或[5]王斌，曹拮，张震．北大港湿地自然保护区生态环境质量评价[J】．环境科学与管理，2008，33(2)：181—184．消除库区蓄水死水区域。[6]苏向前，刘康和．面波法与单孔检层法波速测试的工程应用[J]．长江4．4完善排咸工程工程职业技术学院学报，2006，23(3)：1-5．水库蓄水期长，水质会咸化。库区地形总趋势是西北【7]刘康和．土石坝老化病害无损探测技术及应用叨．江淮水利科技，2007(1)：17-19．高，东南低，最低洼的库底分布于库区的中部偏东地带，因[8】赵文玉，王启山，赵玉明，等．“引黄水”在北大港水库蓄存期水质咸化此自流排咸可利用十号口门过船调节闸。水库死水位以下机理分析及防治措施【JJ．南水北调与水利科技，2004，2(6)：24-26．(上接第224页)出温室屋面长度30cm。在深冬季节视当地气候特点，在保5．6挖防寒沟证棚内最低生长温度前提下，在草帘上要加盖1层薄膜[81。防寒沟能有效阻挡棚内土壤热量外传，防止棚内前沿6参考文献作物根系受低温伤害I6]。具体做法：在棚前沿处离前沿0．5[1]王桂清，刘海平．青海高寒地区深冬设施栽培增温、保温措施[J]．青海农技推广，2007(1)：28—30．m，挖深40cm、宽50cm、沟长与温室相同的沟，然后放入厚[2]叶锋，董有国．晋北高寒冷凉地区冬暖型日光高效节能温室设计结构45cm的草糠并压实，在上面盖1层旧地膜后再以厚10cm及其特性lJJ．农业技术与装备，2009(1)：33—35．的土层覆盖。[3]宋敏丽，王俊花．高效节能目光温室的结构[J]．太原师范专科学校学报，2002(1)：26—27．5．7安装卷帘机[4]邵奉公．新型冬暖式目光温室的建造[J]．河南农业，2001(12)：30．待钢架与预埋件交叉连接、整体焊接完工后，再焊卷帘【5]樊平声，冯伟民，苗彩霞，等．淮北地区新型材料日光温室设计及使用机的立柱，防止通心轴误差加大，注意通心轴承载的重量要技术fJ]．江苏农业科学，2012(11)：382—384．[6]邵奉公，陈勇，朱凤云．新型冬暖式目光温室的研究[JJ_安徽农业科与即将铺设的草帘重量相配。学，2001(5)：649—650．5．8夜间覆盖保温材料[7]张娟，周黎明，周惠，等．吐鲁番地区冬生产型目光温室设计建造技术和性能【J】．农业工程技术：温室园艺，2009(10)：17．温室外保温可用草帘，当地以长14．31TI、宽1．6m的草【8】王华．山东冬暖式日光温室建造技术及应用【J1．当代农机，2013(2)：帘覆盖，草帘厚度要求5em以上，一般规格为草帘长宜超40-42(上接第225页)蔬菜生产经营的目光温室全面应用该技术圈。8机械卷帘9参考文献西北地区建造日光温室，以坐北朝南偏西7～1O。为宜。【1]云生虎，黎永红．隆德县2012年设施蔬菜与饲料作物节本增效配套栽培技术IJ1．养殖技术顾问，2013(9)：224．冬、春季最大限度早揭晚盖保温材料，安装一台自动卷帘机[2]设施蔬菜节本增效技术[J]_农民科技培训，2003(1)：22．可带动3~4个日光温室，只用逾10min就可完成放帘、卷帘[3]王学忠，张保岩，高晓明，等．天津市设施蔬菜节本增效技术推广成效作业，而人工作业需1h，一台卷帘机一年较人工作业增加显著天津农林科技，2004(5)：30—32．【4]张志斌．设施蔬菜优质高效栽培技术叨．山东蔬菜，2012(2)：5-16．温室光照时间283d，节约劳动时间312h，同时，每台卷帘[5]刘云，梁玉芹，刘文，等．设施蔬菜简化栽培的技术方法探讨[J]．华北机有700元的政府补贴，可节约40％左右的成本，全县进行农学报，2008(S2)：345—348．231